À Lille, le bâtiment Wave est le premier à tester l’alimentation en courant continu (DC) pour ses bureaux. La production photovoltaïque sur son toit est en DC, les ordinateurs et autres appareils du bureau sont aussi en DC, alors l’entreprise Vinci a décidé qu’elle ne convertirait plus le courant en alternatif (AC) entre la production et l’utilisation finale, pour éviter les pertes énergétiques et réduire la quantité de cuivre utilisée.
En cette matinée du 28 novembre, le soleil brille sur les panneaux solaires du bâtiment Wave à Lille. Ils alimentent le troisième étage entier, occupés par les bureaux de Vinci Énergies. À cet endroit, l’équipe d’Emmanuel Dunat, directeur général, travaille au prototypage taille réelle du premier bâtiment à courant continu en France. « Nous nous sommes dits : utilisons notre bâtiment comme un laboratoire en devenant nous-mêmes utilisateurs et concevons un bâtiment performant. » Parce que dans le premier bâtiment à courant continu, l’énergie est comptée. Précisément, treize panneaux solaires totalisant 5 kilowatts crête (kWc) et une batterie de 12 kilowattheures (kWh) ont la charge de le rendre le plus autonome possible.
Les premiers résultats sont encourageants : depuis le début de l’année 2024, Wave a dû recourir au réseau national pour seulement 25 % de son énergie, le reste étant autoconsommé. Pas question donc d’installer des interrupteurs, il n’y a que des détecteurs de mouvement. Pas non plus de climatisation, seulement des stores adaptatifs à la luminosité. Telle est la quête de ce passage de l’alternatif au continu : l’efficacité et la sobriété. « Le bâtiment consomme, électricité et chauffage compris, 60 kWh par mètre carré » se réjouit Emmanuel Dunat, quant la moyenne nationale dans le secteur tertiaire est trois à quatre fois plus élevée, selon l’ADEME.
L’entrée du bâtiment / Image : Vinci.
Une économie à toutes les échelles
« On sentait le courant continu monter » mime-t-il. Ce n’est pas nouveau : à la fin du XIXe siècle, Nikola Tesla avait gagné la guerre du courant en imposant l’alternatif, contre Thomas Edison favorable au courant continu. Les transformateurs étaient, à l’époque, bien plus performants pour élever la tension et transporter le courant sur de longues distances. Ils n’avaient pas d’équivalent en courant continu. Résultat, aujourd’hui, la production photovoltaïque (DC) est systématiquement convertie en courant alternatif (AC) pour ensuite être re-convertie en courant continu (DC) propice à sa consommation.
Un salle de réunion et des prises USB-C équipant les bureaux du 3ᵉ étage de l’immeuble Wave / Images : RE – Ugo Petruzzi.
« Pourquoi convertir deux fois, et provoquer jusqu’à 20 % de perte, alors qu’on peut directement la consommer ? » se taraude Romain Scolan, chef de Cogelec Nord, filiale de Vinci Energies. « Alors, on a installé un nouveau câblage pour déployer le courant continu. Le 350 Volts (V) est directement abaissé à 48 V pour les appareils électroniques. Cela a aussi permis d’économiser 50 % de longueur de câble, donc du cuivre en moins pour deux raisons. La première vient du maillage, plus direct en courant continu (en bus) qu’en alternatif (étoile). La deuxième tient au fait qu’il n’y a pas de terre en courant continu, donc pas de troisième ficelle. » Concrètement, les bureaux sont équipés en prises USB-C, qui peuvent délivrer jusqu’à 5 ampères (A) à une tension de 48 V, soit 240 W de puissance. C’est suffisant pour la majorité des usages actuels : informatique, écrans, recharges des appareils mobiles, etc. Reste toutefois à élucider la question de l’alimentation des appareils énergivores comme la machine à café et, éventuellement, l’aspirateur utilisé pour l’entretien des locaux.
Pour le moment, le bâtiment n’injecte pas le supplément de production sur le réseau ni ne valorise sa flexibilité. Le directeur régional de Vinci Energies reste toutefois attentif aux possibilités offertes par le marché : « on regarde attentivement le label Flex Ready, lancé par Think Smartgrids, et pourquoi pas regrouper plusieurs bâtiments et peser suffisamment ».
Le tableau électrique du 3ᵉ étage du bâtiment Wave, et l’application permettant de surveiller les flux électriques / Images : RE – Ugo Petruzzi.
Le courant continu pour d’autres usages
Si le courant continu permet d’éviter la conversion de la production photovoltaïque, donc les pertes en rendement, existerait-il d’autres usages ? « Chez Cogelec, nous visons l’implémentation du courant continu dans les bornes de recharge directement reliées à une ombrière de panneaux solaires. Une étude a été réalisée par Vinci Autoroute » explique Mame-Thiedel Thiongane, responsable de projets. L’éclairage public est aussi dans le viseur de la révolution du courant continu, puisqu’il est équipé de LEDs. « Aujourd’hui, c’est surtout le marché qui bloque. En l’état, certains appareils électroniques fonctionnant en alternatif, comme les pompes à chaleur (PAC), peuvent facilement être convertis » note l’ingénieure lilloise, car le compresseur, par exemple, fonctionne en DC avec son convertisseur.
Les différents flux électriques affichés dans l’application / Images : Vinci.
Les collectivités locales sont aussi des clients potentiels de Vinci énergies. Leurs grands toits avec l’obligation de végétaliser ou installer des panneaux solaires peut se prêter au changement de courant.
![La lutte complexe de ce pays pour se défaire de sa dépendance au gaz russe [reportage]](https://cdn.revolution-energetique.com/uploads/2024/12/moldavie-pipeline-gaz-getty-re-385x252.jpg)
Pardon, mais c’est quoi l’intérêt ? Juste de pouvoir dire qu’on a utilisé un convertisseur DC/DC à la place d’un onduleur et du transfo à bobine livré de toute façon avec tous les appareils ayant éventuellement besoin de fonctionner en DC ? Bof…. Presque tout l’électroménager de maison(aspirateur, machine à laver, perceuse etc…) utilise des moteurs universels qui fonctionne aussi bien en alternatifs qu’en continu. Et quand c’est pas des moteurs universels , c’est des moteurs à induction qui fonctionne qu’en alternatif. Pareil pour tout ce qui est production de chaleur (bouilloire, machine à café) ou éclairage qui peut fonctionner… Lire plus »
Pour avoir expérimenté le CC chez moi (PV direct vers ballon d’eau chaude, environ 100V CC), le courant continu a claqué plusieurs thermostats du ballon avant que je comprenne la cause. Et je me suis retrouvé avec un ballon dont l’eau allait à ébullition. En CC, comme son nom l’indique, le courant est …continu. En CA, le courant, comme son nom l’indique est…alternatif. Donc à 50 Hz , il repasse 100x par seconde au niveau zéro. Ce qui permet d’interrompre un arc électrique. Dans le cas du thermostat de mon ballon, en CC, l’arc électrique de coupure ne s’interrompait que… Lire plus »
C’est un grand classique, une simple ampoule à filament de quelques watt en parallèle sur le contact aurait réglé le problème immédiatement et pour pas cher.
Les produits fothermo sont basés sur le même principe que votre système et fonctionnent parfaitement.
Les points de vigilance en CC ne sont pas les mêmes qu’en CA , c’est une culture différente.et le matériel à employer n’est pas le même..
Donc, si j’ai bien compris votre suggestion, mettre une ampoule de 230V/60W branché sur le pôle + et le pôle – (en parallèle, vous dites) à proximité immédiate du ballon aurait suffit à protéger le thermostat (en créant une chute de tension par effet Ohm) ?
Non, une ampoule en parallèle sur le contact, pas sur le panneau, une ampoule à filament à une résistance très faible à froid, pour ma part j’aurais plutôt mis une puissance plus faible du genre 10 à 15 W. Le temps que le filament chauffe un peu les contacts du thermostat se sont suffisamment éloignés pour que l’arc ne s’amorce pas. Cependant il reste une puissance résiduelle de quelques watts qui continue à chauffer le ballon. Cela permet de gérer les 2 ou 3 ms critiques lors de la rupture du contact. Ce type d’astuces était courant il y a… Lire plus »
Donc je résume (pour vérifier que j’ai bien compris votre explication) situation d’origine : ligne d’arrivée de l’élec –> entrée thermostat –> sortie thermostat –> résistance chauffante –> ligne de sortie de l’élec situation modifiée : ligne d’arrivée de l’élec –> entrée thermostat (+ entrée parallèle ampoule) –> sortie thermostat (+ sortie parallèle ampoule) –> résistance chauffante –> ligne de sortie de l’élec pendant la chauffe : thermostat fermé , l’ampoule ne sert à rien car le courant électrique circule au plus facile à la rupture : ampoule et début d’arc électrique sont en parallèle mais comme l’ampoule est froide,… Lire plus »
Oui, c est un classique. Le cc ne se manipule pas comme le ac.
Le mieux, c’est de mettre un condensateur aux bornes du contacts, qui absorbera le courant transitoire sans consommer en permanence quand contacts ouverts.
dans ce cas particulier, ou le fonctionnement est parfois en continu et parfois en alternatif, le condensateur ne me semble pas approprié, vu les valeurs à envisager il représenterait une impédance négligeable dans le cas ou l’installation est secourue par le réseau. C’est clairement un cas qui n’est plus dans les manuels.
C’est chauffé comment?
Pour du neuf, on sait parfaitement faire des bâtiments passifs, ce n’est finalement pas très compliqué, c’est juste une autre façon de faire.
Le chauffage n’est pas alimenté par le DC
C’était pas la question, il a demandé comment c’était chauffé.
Mon petit bouboule, votre ignorance de ce qu’est un bâtiment passif est dans la droite ligne de votre culture générale, une petite recherche avant de dire n’importe quoi vous aurait appris qu’un bâtiment passif n’a pas besoin de système de chauffage. Je répondais donc parfaitement à la question.
Pauvre fred…
D’abord, je savais parfaitement ce qu’est un bâtiment passif.
Ensuite, il n’est écrit nulle part que c’est du bâtiment passif, juste qu’il consomme moins de 60 kwh/m2/an.
Ce qui n’a rien d’extraordinaire pour des bureaux ( pas de grosse consommation d’ECS et pas utilisé de nuit donc pas chauffé) surtout si c’est une construction récente.
Bref, encore une fois à côté de la plaque et toujours aussi prétentieux M. Le professeur.
Vous êtes bien placé pour remporter le prix Nobel mais attention 430 MPR vous talonne de près !
Ben ils disent pas.
Un bâtiment « passif » possède la plupart du temps un chauffage électrique (de faible puissance, il est vrai) situé dans la VMC double flux. https://passivact.fr/Concepts/files/Ventilation-VMC-DF-Puissance.html